شبکه کامپیوتری چیست؟

شبکه یا شبکه کامپیوتری، فرآیند اتصال دو یا چند دستگاه محاسباتی مانند رایانه‌های رومیزی، دستگاه‌های تلفن همراه، روترها یا برنامه‌های کاربردی است تا امکان تبادل اطلاعات و منابع فراهم شود. دستگاه‌های شبکه‌شده برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات از طریق اتصالات فیزیکی یا بی‌سیم به پروتکل‌های ارتباطی متکی هستند – قوانینی که نحوه تبادل داده‌ها را در یک شبکه توصیف می‌کنند.

بدون شبکه‌سازی، انتقال اطلاعات، کاری سخت و پردردسر است. برای ساده کردن این فرآیند، وزارت دفاع آمریکا بودجه ایجاد اولین شبکه کامپیوتری فعال (به نام ARPANET) را در اواخر دهه 1960 تامین کرد. از آن زمان، شیوه‌های شبکه و سیستم‌های رایانه‌ای که آنها را هدایت می‌کنند، به شدت تکامل یافته‌اند. شبکه های کامپیوتری امروزی ارتباطات بین دستگاهی در مقیاس بزرگ را برای هر کسب و کار، سرگرمی و هدف تحقیقاتی تسهیل می کنند. اینترنت، جستجوی آنلاین، ایمیل، اشتراک‌گذاری صوتی و تصویری، تجارت آنلاین، پخش زنده و رسانه‌های اجتماعی همه به دلیل پیشرفت در شبکه‌های کامپیوتری وجود دارند.

آشنایی با اجزای اساسی شبکه کامپیوتری

آدرس IP: یک آدرس IP شماره منحصر به فردی است که به هر دستگاه شبکه در یک شبکه پروتکل اینترنت (IP) اختصاص داده می شود. هر آدرس IP شبکه، میزبان دستگاه و موقعیت آن در شبکه را مشخص می کند. هنگامی که یک دستگاه داده‌ها را به دستگاه دیگر می‌فرستد، داده‌ها شامل یک «هدر» است که حاوی آدرس‌های IP دستگاه‌های فرستنده و گیرنده است.

گره ها: گره یک نقطه اتصال شبکه است که می تواند داده ها را دریافت، ارسال، ایجاد یا ذخیره کند. این اساساً هر دستگاه شبکه ای است – رایانه ها، چاپگرها، مودم ها، پل ها یا سوئیچ ها – که می تواند اطلاعات را شناسایی، پردازش و به گره شبکه دیگری منتقل کند. هر گره برای دریافت دسترسی به شبکه به نوعی شناسایی (مانند آدرس IP یا MAC) نیاز دارد.

روترها: روتر یک دستگاه است که داده ها را بین شبکه ها ارسال می کند. روترها داده های درون بسته ها را تجزیه و تحلیل می کنند تا بهترین مسیر انتقال را تعیین کنند و از الگوریتم های مسیریابی برای ارسال بسته های داده تا رسیدن به گره مقصد استفاده می کنند.

سوئیچ ها: سوئیچ وسیله ای است که دستگاه های شبکه را به هم متصل می کند و ارتباطات گره به گره را در سراسر شبکه مدیریت می کند و اطمینان حاصل می کند که بسته های داده به مقصد مورد نظر خود می رسند. برخلاف روترها که اطلاعات را بین شبکه ها ارسال می کنند، سوئیچ ها اطلاعات را بین گره های داخل شبکه ارسال می کنند.

پورت ها: یک پورت یک ارتباط خاص بین دستگاه های شبکه را نشان می دهد که هر پورت با یک عدد مشخص می شود. اگر آدرس IP مشابه آدرس هتل باشد، پورت ها، سوئیت و شماره اتاق هستند. رایانه ها از شماره پورت برای تعیین اینکه کدام برنامه، سرویس یا فرآیند باید کدام پیام را دریافت کند، استفاده می کنند.

انواع شبکه کامپیوتری

به طور معمول، شبکه های کامپیوتری بر اساس منطقه جغرافیایی تعریف می شوند. یک شبکه محلی (LAN) رایانه ها را در یک فضای فیزیکی تعریف شده به هم متصل می کند، در حالی که یک  شبکه گسترده  ( WAN ) می تواند رایانه ها را در سراسر قاره ها متصل کند. با این حال، شبکه ها همچنین با پروتکل هایی که برای برقراری ارتباط استفاده می کنند، آرایش فیزیکی اجزای آنها، نحوه مدیریت ترافیک شبکه و هدفی که در محیط های مربوطه‌ی خود انجام می دهند، تعریف می شوند.

در اینجا، رایج ترین و پرکاربردترین انواع شبکه های کامپیوتری را در سه دسته کلی مورد بحث قرار خواهیم داد.

انواع شبکه بر اساس منطقه جغرافیایی

انواع شبکه در این دسته با منطقه جغرافیایی که شبکه پوشش می دهد متمایز می شود.

شبکه محلی (LAN)

یک LAN کامپیوترها را در فاصله نسبتاً کوتاهی مانند کامپیوترهای داخل ساختمان اداری، مدرسه یا بیمارستان به هم متصل می کند.

شبکه گسترده (WAN)

همانطور که از نام آن پیداست، یک WAN کامپیوترها را در مناطق جغرافیایی بزرگ مانند مناطق و قاره ها به هم متصل می کند. شبکه های WAN اغلب دارای مدل های مالکیت جمعی یا توزیع شده برای اهداف  مدیریت شبکه هستند. شبکه های ابری به عنوان یک مثال عمل می کنند، زیرا توسط زیرساخت های ابری عمومی و خصوصی در سراسر جهان میزبانی و ارائه می شوند . یک شبکه گسترده نرم‌افزاری (SD-WAN) یک معماری WAN مجازی است که از اصول SDN برای متمرکز کردن مدیریت شبکه‌های WAN قطع شده و بهینه‌سازی عملکرد شبکه استفاده می‌کند.

شبکه شهری (MAN)

MAN ها بزرگتر از شبکه های LAN اما کوچکتر از شبکه های WAN هستند.

شبکه شخصی (PAN)

یک PAN به یک نفر خدمات می دهد. اگر یک کاربر چندین دستگاه از یک سازنده (مثلاً یک آیفون و یک مک بوک) داشته باشد، احتمالاً یک PAN راه اندازی کرده است که محتوا – پیام های متنی، ایمیل ها، عکس ها و موارد دیگر را در دستگاه ها به اشتراک گذاشته و همگام می کند.

انواع شبکه بر اساس رسانه انتقال

گره های شبکه می توانند پیام ها را با استفاده از پیوندهای سیمی یا بی سیم (اتصال) ارسال و دریافت کنند.

شبکه های سیمی

دستگاه های شبکه سیمی توسط سیم ها و کابل های فیزیکی از جمله سیم های مسی و اترنت، کواکسیال یا کابل های فیبر نوری به هم متصل می شوند. اندازه شبکه و سرعت مورد نیاز معمولاً انتخاب کابل، ترتیب عناصر شبکه و فاصله فیزیکی بین دستگاه ها را تعیین می کند.

شبکه های بی سیم

شبکه‌های بی‌سیم از امواج مادون قرمز، رادیویی یا الکترومغناطیسی در دستگاه‌های بی‌سیم با آنتن‌ها و حسگرهای داخلی استفاده می‌کنند.

توپولوژی شبکه

توپولوژی شبکه، آرایش فیزیکی و منطقی گره ها و پیوندها را در یک شبکه توصیف می کند.

توپولوژی های رایج شبکه عبارتند از باس، حلقه، ستاره و مش.

در توپولوژی شبکه باس، هر گره شبکه مستقیماً به یک کابل اصلی متصل است. در توپولوژی حلقه ، گره ها در یک حلقه به هم متصل می شوند، بنابراین هر دستگاه دقیقا دو همسایه دارد. جفت های مجاور به طور مستقیم و جفت های غیر مجاور به طور غیر مستقیم از طریق گره های واسطه به هم متصل می شوند. توپولوژی های ستاره دارای یک هاب مرکزی هستند که از طریق آن همه گره ها به طور غیر مستقیم به هم متصل می شوند.

توپولوژی های مش کمی پیچیده تر هستند و با اتصالات همپوشانی بین گره ها تعریف می شوند.

چرا از شبکه های کامپیوتری استفاده کنیم؟

شبکه های کامپیوتری اجتناب ناپذیر هستند و در بسیاری از جنبه های زندگی مدرن وجود دارند. در تجارت، تکیه بر شبکه های رایانه ای یک انتخاب نیست – شبکه های کامپیوتری برای عملکرد شرکت های مدرن اساسی هستند.

شبکه های کامپیوتری مزایای متعددی را به همراه دارند، از جمله:

انتقال داده کارآمد

شبکه‌سازی هر شکلی از ارتباطات دیجیتالی از جمله ایمیل، پیام‌رسانی، اشتراک‌گذاری فایل، تماس‌های ویدیویی و پخش جریانی را ممکن می‌سازد. شبکه‌سازی همه سرورها، رابط‌ها و رسانه‌های انتقال را که ارتباطات تجاری را ممکن می‌سازد، به هم متصل می‌کند.

ذخیره سازی اطلاعات بیشتر

بدون شبکه، سازمان ها باید داده ها را در مخازن داده های فردی ذخیره کنند، که در عصر داده های بزرگ ناپایدار است.  شبکه‌های رایانه‌ای به تیم‌ها کمک می‌کنند تا ذخیره‌های متمرکز داده‌ای را نگه دارند که به کل شبکه خدمت می‌کنند و ظرفیت ذخیره‌سازی ارزشمندی را برای کارهای دیگر آزاد می‌کنند.

امنیت شبکه قوی تر

راه حل های شبکه ای که به خوبی ساخته شده اند، نه تنها انعطاف پذیرتر هستند، بلکه گزینه های بیشتری برای  امنیت سایبری و  امنیت شبکه به مشاغل ارائه می دهند . اکثر ارائه دهندگان شبکه پروتکل های رمزگذاری داخلی و کنترل های دسترسی (مانند  احراز هویت چند عاملی ) را برای محافظت از داده های حساس و دور نگه داشتن هکرها از شبکه ارائه می دهند.

منبع:

https://www.ibm.com/topics/networking?

در صورت تمایل به شرکت در دوره‌های آموزش مهندسی امنیت شبکه مجتمع فنی تهران، نمایندگی رشت با شماره 01334310000 داخلی 107 تماس بگیرید.